Statut et fonctions principales Autres fonctions actuelles

CV « détail recherche » M.Himbert, 2009 1/4
Marc E. HIMBERT
né en décembre 1957 à Paris, marié, 5 enfants, nationalité française.
Statut et fonctions principales
♦ Professeur (CEx), chaire de métrologie, au Conservatoire national des arts et métiers depuis 1992
♦ Directeur, Institut national de métrologie (LNE-INM/CNAM – EA 2367) [42 p.] depuis 1996
♦ Directeur scientifique, Laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM [160 p.] depuis 2008
♦ Membre tituaire de l’Académie des technologies, France depuis 2009
CNAM, 61 rue du Landy 93210 LA PLAINE SAINT DENIS France. 45p. ; 3,5 M€ .
tél. :+[33](0)1.40.27.24.19 ; télécopie : (0)1.58.80.89.00 ; mobile : [phone] ; e-mail : [e-mail]
Autres fonctions actuelles
formation et recherche
♦ Vice-président du Conseil scientifique du CNAM depuis 2005
♦ Responsable du service d’enseignement, du diplôme d’ingénieur et de la formation
doctorale du CNAM en instrumentation-mesure-qualité depuis 1991
♦ Consultant international [Malte, Tunisie…] en métrologie, qualité, accréditation depuis 1996
♦ Membre de jurys de concours (Ecole polytechnique, français et étrangers) depuis 1992
métrologie et qualité
♦ Membre du Comité consultatif des unités près le CIPM (CCU) depuis 2004
♦ Membre du Comité de la métrologie du LNE, et du Bureau exécutif depuis 1994
♦ Membre du Comité « Science et métrologie » de l’Académie des Sciences GT 2004 à 2007, Cté 2008
♦ Président du Comité de la section Laboratoires du COmité FRançais d’ACcréditation depuis 2003
stratégie
♦ Secrétaire exécutif du Comité d’orientation stratégique du CNAM depuis sa création en 2005
(CNAM : 75000 élèves, 80 chaires, 600 enseignants-chercheurs permanents ; voir www.cnam.fr)
Statuts professionnels antérieurs
♦ Elève-professeur à l'École Normale Supérieure (ENS Ulm, Paris) de 1976 à 1980
♦ Attaché de recherche agrégé puis chargé de recherche (1°cl.) au CNRS : Centre National
de la Recherche Scientifique (Laboratoire Kastler-Brossel) de 1980 à 1983
♦ Professeur des universités au C.N.A.M., de 1989 à 1992
Titres universitaires, diplômes, distinctions
♦ Ancien élève de l'École Normale Supérieure [groupe A (Mathématiques et Physique), 1976-1980]
* Doctorat de troisième cycle (UPMC Paris VI, 1980) [C.Cohen-Tannoudji, physique atomique]
* Agrégation des Sciences physiques, option physique (1980).
♦ Doctorat d'État ès Sciences (UPMC Paris VI, 1987) [J.Dupont-Roc, physique quantique].
♦ Diplôme de l'Institut d'études politiques de Paris : « Sciences Po. - Paris ». 1981 (FJ)
♦ Officier dans l’ordre des Palmes académiques [France – 2001 (chevalier 1994)]
Quelques fonctions antérieures
♦ Président de la CPA dimensionnel, de la CTA Mécanique et thermique du COFRAC de 1998 à 2006
♦ Directeur du Laboratoire de Physique des Lasers (70p., 1,4 M€ équip., Cnrs Umr)
Institut Galilée, 99 av. J.B. Clément 93430 VILLETANEUSE tél. :+[33](0)1.49.40.33.84 de 1994 à 1997
♦ Président (élu) du Conseil de perfectionnement du CNAM de 2001 à 2005
♦ Administrateur du CNAM, secrétaire du Conseil d’Administration de 1997 à 2005
Publications et encadrement 1979-2008
♦ plus de 150 references scientifiques (articles et communications) ; plus de 70 seminaires ou visites
scientifiques dans 30 pays ; plus de 80 interventions référencées dans le domaine de la diffusion de la
culture scientifique et technique).

CV « détail recherche » M.Himbert, 2009 2/4
THÈMES DE RECHERCHE ABORDÉS
♦ Plus de 18 thèses et 4 HDR encadrées.
♦ Participation à de nombreux jurys, comités et conseils (CEA, ANR, conf…), revues d’articles
♦ Titulaire d’un contrat d’encadrement doctoral et de recherche (depuis 1991, renouvel. 2008+)
Les références (liste disponible sur demande, à jour fin 2006) sont classées en trois (ou quatre)
catégories selon les 13 thèmes suivants
A. Physique atomique et physique quantique
R-I : Spectroscopie laser sans effet Doppler de systèmes atomiques en phase vapeur
de R-I-1 à R-I-6 (C. COHEN-TANNOUDJI, Labo Kastler-Brossel, E.N.S.)
Ce travail, effectué au LKB de 1978 à 1982, concerne la prévision et la mise en évidence de
nouvelles résonances étroites en spectroscopie laser de systèmes atomiques en phase vapeur. Ces
résonances mettaient à profit la compensation des déplacement lumineux dépendant de la vitesse et
les effets de saturation dans les transitions Raman.
R-II : Relaxation à basse température d'un gaz d'hélium trois nucléairement orienté par
pompage optique laser vers 1083 nm
de R-II-1 à R-II-8 dont un brevet
(avec J. DUPONT-ROC, F. LALOE and M.LEDUC, Labo Kastler-Brossel, E.N.S.)
Effectué de 1982 à 1989, ce travail a concerné la préparation de systèmes polarisés nucléairement
par voie optique infrarouge, à très basse température et en système dilué. Il a débouché sur l’étude
de la relaxation magnétique du spin sur des parois recouvertes de films d’hélium 4 vers 0,5 K. Le
brevet portait sur l’utilisation en magnétomètre de tels dispositifs.
R-III : Etude théorique et expérimentale des coefficients de diffusion du spin dans l'hélium
trois gazeux en dessous d'un kelvin
de R-III-1 à R-III-6
(avec J. DUPONT-ROC and C. LHUILLIER, Labo Kastler-Brossel, E.N.S.)
À la même période, parmi les propriétés des gaz quantiques polarisés à très basse température, nous
avons étudié les propriétés de transport telle la diffusion du spin nucléaire, sur le plan théorique et
sur le plan expérimental
R-IV : Etude spectroscopique d'ions piégés dans l'hélium liquide
de R-IV-1 à R-IV-7
(avec J. DUPONT-ROC, Labo Kastler-Brossel, E.N.S.)
Engagé en 1980, ce travail théorique et expérimental visait à faciliter l’orientation de l’hélium par
échange de spin avec un alcalin piégé. Le processus s’est avéré très complexe sur le plan
expérimental (arrêt en 1983). Sur le plan plus fondamental, ce travail nous a permis (jusqu’en
1990) de donner une description plus fine des films d’hélium placés en situation inhomogène dans
un champ extérieur.
B. Métrologie laser
R-V : Métrologie des longueurs d'onde et des fréquences optiques : aspects transverses
de R-V-1 à R-V-9
(avec P.JUNCAR, B.N.M./I.N.M. au CNAM)
Ces publications sont directement liées aux méthodes employées, de 1990 à 1998, pour la
matérialisation du mètre à partir d’un jeu de références de longueur d’ondes recommandées par le
Comité international des poids et mesures. Ce travail rentre dans le cadre des activités de
laboratoire national de métrologie de l’équipe que j’ai rejointe au CNAM en 1990.

CV « détail recherche » M.Himbert, 2009 3/4
R-VI : Métrologie des longueurs d'onde et des fréquences optiques : outils et méthodes.
Spectroscopie, comparaisons, réfractométrie, peignes de fréquence…
de R-VI-1 à R-VI-19
(avec P.JUNCAR, B.N.M./I.N.M. au CNAM)
Nous avons développé depuis 1990 – et continuons de développer -- des méthodes nouvelles pour
améliorer la mise en pratique de la définition du mètre, qui repose sur le gel de la valeur numérique
de la constante physique c : spectroscopie à ultra haute résolution à champ compensé, méthodes de
sigmamétrie absolue, lasers stabilisés en longueur d’onde dans l’air pour la réfractométrie à haute
exactitude, mise en œuvre de peignes de fréquence reliant les micro-ondes à l’optique dans le cadre
d’une traçabilité documentée…
R-VII : Métrologie des longueurs d'onde et des fréquences optiques : nouvelles sources laser
de R-VII-1 à R-VII-19 (avec P.JUNCAR, B.N.M./I.N.M. au CNAM)
Parmi les outils à mettre en oeuvre pour la matérialisation du mètre et pour l’étude des horloges et
systèmes de référence décrits ci-après, une activité d’innovation technologique dans le domaine des
sources laser a été développée : diodes à très haute pureté spectrale, sources solides, sources à
cristaux doublés en fréquence, etc. Mené en partenariat avec diverses institutions (Institut
d’optique, Université de Sofia, LPTF à l’Observatoire de Paris, LPL à Paris 13), ce type de travail
se poursuit aujourd’hui dans des directions spécifiques (programmes européens sur l’analyse du
souffle, sur les mesures de grandes distances…)
R-VIII : Métrologie des longueurs d'onde et des fréquences optiques : systèmes atomiques et
moléculaires de référence
a.Iode
de R-VIIIa-1 à R-VIIIa-12 (Avec Ch.J.BORDÉ, LPL à Paris-Nord, et au CNAM)
Parmi les raies recommandées pour la matérialisatio du mètre, beaucoup appartiennent à l’iode
moléculaire, qui a joué (et joue encore) un rôle important dans la métrologie des longueurs d’onde.
Nous avons proposé diverses améliorations des systèmes existant (utilisation des méthodes de
sigmamètre), nous avons étudié des raies plus étroites faisant intervenir des niveaux proches de la
limite d’ionisation, nous avons évalué et ajusté des constantes physiques du hamiltonien hyperfin
de l’iode, nous avons analysé la contribution de l’effet Raman résonnant dans les raies, amélioré les
systèmes de modulation et démodulation, etc. jusqu’en 2001.
b.Rubidium
de R-VIIIb-1 à R-VIIIb-5 (au B.N.M./I.N.M. et avec J.C.KELLER au LPL)
De 1994 à 1998, nous avons étudié les résonances à un photon dans l’atome de Rubidium,
susceptible de fournir une horloge dans l’infra-rouge proche. En effet, si les raies correspondantes
sont larges, il est possible de très bien contrôler la géométrie des faisceaux en plaçant les atomes
dans une cavité résonnante, et donc analyser finement la raie. Après défrichage, ces travax ont été
transférés au laboratoire Kastler Brossel et au LPTF.
c.Argent
de R-VIIIc-1 à R-VIIIc-25 (avec M.PLIMMER, LNE-INM au CNAM)
De 1997 à 2007, nous avons exploré un système atomique particulier présentant des raies très
fortement interdites (raies de recombinaison triplet-singulet) en spectroscopie à deux photons :
l’atome d’argent. Susceptible d’être refroidi par manipulation laser avec des sources dans le proche
UV, présentant des raies optiques de largeur inférieure au hertz, cet atome était un bon candidat
pour bénéficier du facteur de qualité des raires optiques et tendre à construire une horloge visible
susceptible de remplacer les horloges microondes qui matérialisent la seconde aujourd’hui. Nous
avons développé le jet atomique, et un système de détection original de cette raie, dont nous avons,
en fait, réalisé la première observation quantitative. Nous avons analysé la structure des niveaux
dénergie, mesuré l’effet isotopique, et conclu sur la faisabilité du projet d’hiorloge, pour lequel
cependant les moyens humains à déployer dépassaient le cadre disponible.

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C. Métrologie des grandeurs physiques et constantes fondamentales
R-IX : Métrologie des masses et sujets reliés
de R-IX-1 à R-IX-15 (avec M.LECOLLINET & P.PINOT LNE-INM au CNAM)
Mes compétences d’opticien et de physicien atomiste sont également mobilisables pour la
métrologie des masses. En effet, c’est aujourd’hui au travers des interactions se manifestant à la
surface des étalons de masse que se situent les limites actuelles de la métrologie du domaine.
Rugosimétrie optique(avec aujourd’hui mise au point [avec le soutien de l’ANR et un partenariat
dans le domaine de l’analyse X] d’étalons de nano-rugosité), analyse chimique des gaz
condensables et non-condensables, étude de matériaux… Nous avons pu obtenir des améliorations
très significatives de la compréhension des phénomènes de surface pertinents.
R-X : Radiométrie à faible flux de photons et conversion paramétrique dans les cristaux
de R-X-1 à R-X-6 (avec J.BASTIE et A.RAZET, LNE-INM au CNAM)
Les développements de sources m’ont conduit (2001-2006) à m’intéresser à la
conversionparamétrique dans les cristaux, et à son utilisation pour réaliser des références de flux de
photons à faible flux. En effet, on peut par ce moyen construire des sources dont le flux est
parfaitement maîtrisé par la détection parallèle d’un des deux photons ‘jumeaux’ ou ‘frères’
produits lors du phénomène de conversion paramétrique. De telles références viennent combler un
besoin en matière de traçabilité.
R-XI : Métrologie et constantes physiques fondamentales
de R-XI-1 à R-XI-11
Mon laboratoire est engagé dans la mesure de constantes physiques fondamentales pour permettre
la redéfinition de certaines des unités du Système international [kilogramme, kelvin, unités
électriques…]. Citons en particulier le projet « balance du watt », qui tend à mesurer la constante
de Planck à partir d’étalons électriques quantiques, projet au sein duquel mon rôle d’encadrement
de jeunes doctorants et de participation aux travaux des détections optiques de vitesse est réel.
Citons également les deux méthodes de mesure de la constante de Boltzmann auxquelles nous
sommes associés : méthode spectroscopique UHR dans l’IR [piloté par le LPL], méthode
acoustique via des résonances en cavité mixte « acoustique » et « EM ». Ces travaux – de longue
haleine – se poursuivent.
R-XII : Métrologie : divers
de R-XII-1 à R-XII-2
Enfin, si le travail pédagogique au CNAM, en lien avec les entreprises dans le cadre des mémoires
de fin d’études, ne débouche habituellement pas sur des publications, il peut arriver que le travail
se poursuive en thèse et que, compte tenu de l’intérêt, j’accompagne l’auditeur en formation. Ce fut
la cas en particulier pour l’étude de seffets thermiques par réflectométrie temporelle dans une fibre
dopée à l’holmium [1992-1995].
D. Perspectives de la métrologie
R-XIII : Métrologie et société
de R-XIII-1 à R-XIII-8
Je suis conduit à intervenir comme membre de groupe de travail ou de comités pour contribuer à
la prospective dans mon domaine, pour le compte des institutions françaises (Cofrac, CADAS,
Académie des technologies, Académie des sciences), européennes (3 programmes à Bruxelles,
dont deux où mes interventions concernent les nanotechnologies), intergouvernementales
(Comités et travaux au BIPM). Je m’efforce de limiter ces participations et interventions aux cas
les plus scientifiques. J’ai également participé à plusieurs groupes thématiques sur le
management de la qualité, notamment en recherche.
Pour les activités métrologiques, mon laboratoire est sous système de management documenté de
la qualité. Depuis sa fusion, en 2008, avec une partie du Laboratoire national de métrologie et
d’essais, nous harmonisons les activités sur 3 sites (Saint Denis, Paris 15°, Trappes) autour de
pôles de compétences spécifiques aux sites, dans la cadre d’entités accréditées ou autodéclarées,
en matière de traçabilité internationale.